ESP32 電力測定 ,3V3 1.5A

前回の続編で、esp32の電力測定の1.5A 調査を行いました。

*1) 安価な測定部品/計測器な為、参考程度とさせて頂きます。
*2) LOD 出力3V3 1Aの結果も、下に記載しております。

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LDO : ３．３Ｖ１．５Ａ　ＮＪＭ２３９６Ｆ３３
*) 一般のリード線、４本足。4pin(右) はON/OFF制御の為、未使用。

# 先に結果のまとめ

Title	通常	起動時
WIFI	140mA -290mA	450mA
Blink( LED )	40mA - 60mA	70mA

# 電流値の測定方法
前回(2A) と、同一の回路にて測定。省略します。
計算も同一で、オシロで瞬間電圧を測定し、電流に換算しています。
電流検出抵抗も同一の 0.1R

# 下記は波形等

WIFI起動時 450mA, 表示ピーク電圧 = 45mV 

WIFI 稼動中 140mA - 290mA　, 表示電圧= 15mV

WIFI起動時の、電圧ドロップ。さほどドロップなく。

多少上下していますが、約200mV以下

blink電流 40 - 60mA、表示電圧= 6mV

# LDO  3V3 1A の測定

LDO : ３．３Ｖ１Ａ　ＮＪＭ２３９１ＤＬ１－３３
SMD型、手配線で基板に実装。
入出力コンデンサ: 出力=10u,  入力＝0.1u

Title	通常	起動時
WIFI	170mA - 250mA	430mA - 550mA
Blink( LED )	40mA - 60mA	70mA

*) wifi起動時,ピーク時のバラツキが多かったので、数回テスト繰り返すと
 600mA程度まで上昇する予想できました。

# 下記は波形等

WIFI起動時 電流= 510mA, 表示ピーク電圧 = 51mV


*) blink電流は、稼動時 40mA - 60mA

# WIFI起動時の、電圧ドロップ。さほどドロップなく。
多少上下していますが、約200mV以下


# まとめ
前回の安定化された 2A アダプタと比較して、
ＬＤＯ出力 1.5Aはさほど、大差はないと見えました。
1Aは、消費電力大きな起動時はピーク電流は上昇。
今回のテストでは、両方動作面では問題は出ない結果となりました。
データ通信量の増加や、負荷を増やす動作等でも、
瞬間波形等を見ながら、
電力供給面で安定するか判定した方が良いかもしれません。

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# 関連, ESP32 電力測定 ,3V3 2A

http://knaka0209.blogspot.jp/2017/03/esp32-4.html

# 関連のまとめ
http://kuc-arc-f.com/make/?p=1288

ESP32 電力測定 ,3V3 2A

esp32で、電力測定の調査を行いました。
*) 安価な測定部品/計測器な為、精度は低めで 参考程度とさせて頂きます。

# 先に結果のまとめ

WIFI	http送信: 150mA -250mA	起動時 : 450mA
Blink( LED )	50mA - 60mA	起動時 : 70mA

*1) WIFI の起動時は 450mA 程度まで上昇
*2) WIFIのTCP送信間隔は、10sec とやや短めで連続稼動した場合。

# 電流値の計算

オシロ波形見ながら、電圧値をメモし、

電流最高値、平均値等を計算で算出してます。

I = V /R

wifiの場合は(150mA)、下記となります

I= 15mA / 100 mR

I= 0.15A ( 150mA)

その他も同様の計算。

# テストの 電源: 3V3 2A( 2,000mA ) ACアダプタ

1) 電流測定

 電流検出用の抵抗( 0.1 R) を電源付近に直列に結線。

 プローバを抵抗の両端付近に結線。

2) 電圧測定

　電源ラインに、並列にプローバ結線。

*) 参考の部品

不燃性酸化金属皮膜抵抗　３Ｗ０．１Ω

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gR-11011/
ＡＣアダプター３．３Ｖ２Ａ　ＧＦ１２－ＵＳ０３３２０
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-02212/


# 下記は詳細、波形など
WIFI 起動時　、最大 450mA (表示ピーク電圧: 45mV)



WIFI ,アイドル/ HTTP 送信　約150mA以上　(表示電圧: 16mV)


blink , 50mA (表示電圧: 5mV)


*) WIFI 使わない場合は、起動時 電流も少なめでした　70mA程度まで上昇。

＃電圧、 blink 起動時。
入力 2A　の場合、
Y軸目盛 1Vでわかりにくいですが、電圧ドロップはさほど大きくなさそうです。
 (300mV 以下 )

#まとめ
今回 LDO使ってない為、別回路で電源の出力電流値を少なめ
別途検討してみたいと思います。
その他のプロトコル動作については、負荷が多い場合は
消費電力は多めになりそうです。

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# 関連のまとめ

http://kuc-arc-f.com/make/?p=1288

ESP32, Deep Sleep テスト

esp32で、 deep Sleep テストを行いました。

環境：
ESP-IDF (Ubuntu 16.04 /VMware上) です。
機能：
約 10秒間スリープし、waku Up　できました。

# ESP-IDF 関連の参考
Set up of Toolchain for Linux
http://esp-idf.readthedocs.io/en/latest/linux-setup.html

# deep Sleep
下記を参考してます　(thanks)
Deep Sleep:
http://esp-idf.readthedocs.io/en/latest/api/system/deep_sleep.html
ESP32 Deep Sleep Example:
https://pcbreflux.blogspot.jp/2017/02/esp32-deep-sleep-example.html

# template を参考に
https://github.com/espressif/esp-idf-template.git

main/main.c を作成し、
make menuconfig
make
make flash
で書込みます。

*) UART ログは、gtkterm　使う場合は下記例となります。
gtkterm -p /dev/ttyUSB0  -s 115200

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# 関連のまとめ
http://kuc-arc-f.com/make/?p=1288

ESP32 +OLED お試し編

esp32で、 I2C OLED 0.96 inch 試してみたいと思います。
arduino IDE (1.8.1)+arduino-esp32 の環境です。

機能：　文字を表示するサンプル
*) u8g2 ライブラリ使用

# 配線
SDA: #21
SCL: #22



#code 
Git:

下記を参考してます　(thanks)
https://github.com/pcbreflux/espressif/tree/master/esp32/arduino/sketchbook/ESP32_i2c_Si7021_oled
ESP32 #11: Weather Station with Si7021 and OLED
https://www.youtube.com/watch?v=uGOBxG9EiUY

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# OLED +dht11 Sensor (センサー付 )
https://gist.github.com/kuc-arc-f/32eb085973eb6fc6bd838e28f2a51a3e

# UART Log

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# 関連のまとめ

http://kuc-arc-f.com/make/?p=1288

ESP32 組立て編

ESP-WROOM-32 を調達できましたので、
組立て、動作確認等試してみたいと思います。

公式ページ、先人さまのページを参考にしています。
https://espressif.com/
https://espressif.com/en/products/hardware/esp32/resources

# テスト用の変換基板は、DIY的に自作しました。
主に起動に必要なピンを配線しています。

上面：　チップは下面を、上にして配線。
 公式の　ピン配置図と逆の、ピン位置です


下面：


テストの配線。


# 材料 / 変換基板まわり (秋月さんで購入できました。)
1.27mm ユニバーサル基板
1.27mm ピンヘッダ
1.27mm ピンソケット
2.54mm ピンソケット　: DIP間隔へ変換
*) 電源= 3.3V 2A 電源アダプタ




# 配線 / テスト 全体回路図 (変換基板の回路図ではありません。)
公式- esp32_development_board_reference_design　の
ESP32-DevKitC(ESP32_Core_Board_V2)_SCH.pdf　参考にしています。
*) 書込み自動切換 回路に対応していません。

https://github.com/kuc-arc-f/test_esp32_pdf



EN: 10K pull Up
#2: 10K pull down
#0, EN: スイッチ追加 (押した時= GND結線 )

*)テストの為、電源ラインの電解コンデンサ(470u)を
安定化の為、追加してますが。コンデンサ無しでも起動しました

# arduino IDE での書込み環境設定。
arduino-esp32 参考にしています。
https://github.com/espressif/arduino-esp32/blob/master/doc/windows.md


設定完了後
ボード： ESP32 Dev Module　を選択

書込み作業:手動スイッチ操作で行う場合。
#0( IO 0), ENのスイッチ操作で、押すタイミングが重要になりそうです。
 ESP32-DevKitC(ESP32_Core_Board_V2)_SCH.pdf の
 [Auto Program]　記述を参考に、


手順：
1) #0, EN スイッチ両方おす
*)順番はどちらでも良いのですが、#0 > EN の順で行いました
2) EN スイッチをはなす。(HIGH)
3) arduino IDEで書込み開始後、[マイコンボードに書き込んでいます]
のメッセージに出力後、#0 スイッチはなす。
以上で書込み完了です。

補足：
1)
Auto programの、状態の遷移で
３番目: EN=0(LOW), #0=1(HIGH) の設定後(ENスイッチ押)、
４番目: EN=1(HIGH), #0=0(LOW)　の変更(ENスイッチ離す= HIGH) で、書込みモードに変更可能か
#0 をチェックしているようです。
この時。UART ログに[ waiting for download ] が出力されると
書込み可能になりました。


2) 書込み実行後の arduino IDEのメッセージ変化は下記の順番：
 a) スケッチをコンパイルしています。
 b) マイコンボードに書き込んでいます　←#0 スイッチはなす。
 c) ボードへの書込みが完了しました。

IDEの画面コピー(詳細)：
　スケッチをコンパイルしています。


マイコンボードに書き込んでいます　


ボードへの書込みが完了しました。


*)
Wrint at 0x0000... (100% )

 Leaving..
 Hard resetting..
と出力されると完了。リセットすると。書込み後のスケッチが起動できます。

# 活用編
下記の [スケッチ例 ]、少し使ってみました。
全て正常に動作できました

WIFIscan
blink
WIFIClient

# dht11 センサーも利用可能でした。
#14 ピンに、センサー接続しています。
https://gist.github.com/kuc-arc-f/756937fa6060f99654b0ed206a2bab3c

# thingSpeak


#  まとめ
1) 改良されて 機能的にもヘビー級なイメージはありますが
2) 消費電力が大きいようですので、調査は別途 計画したいと思います。
3) arduino IDEは、ビルドは遅かった(古いPC。。)ですが、書込みは速度が速い為
 速く書込み完了できた気はします。

# 参考のページ (感謝です)
ESP32(ESP-WROOM-32)でLチカ
http://qiita.com/rukihena/items/6a904368700eb1c7d2a3

ESP32のプログラム書込みを安定させる
http://qiita.com/h_nari/items/b971e615688d69bb3564

# 関連のまとめ: IoT な電子工作まとめ
http://knaka0209.blogspot.jp/2015/11/iot-matome.html